Viljapuude meristeemiga saab paljundada ja kasvatada omajuurseid haigusvabasid istikuid
Aiandusärides on suurel hulgal istikuid paljudest liikidest. Väljastpoolt toodud liigid ja sordid ei pea meie kliimatingimustes sageli kaua vastu. Levima on hakanud ohtlikud taimehaigused, näiteks viljapuu-bakterpõletik, ploomirõuged jm. See peaks ettevaatlikuks tegema neid, kes soovivad aeda istikuid osta.
Meristeemkultuuri ja mikropaljunduse abil saab paljundada ja kasvatada omajuurseid haigusvabasid istikuid. Koekultuuris paljundatud ja nõuetekohases puukoolis kasvatatud istikud ei kanna edasi ohtlikke taimehaigusi.
Omajuursetel puudel on ka mitmeid teisi eeliseid. Näiteks kui puu külmub või muul viisil hukkub, aga juured jäävad ellu, siis viljapuu taastub. Sellisel juhul ei ole vaja uut istikut osta ja tugeva juurekava tõttu hakkavad sellised puud ka varem vilju kandma. Meristeemistikute kasvatamisel ei ole vaja pookealuseid, teha kulutusi pookimiseks ega silmastamiseks.
Varem EVIKA nime all tuntud teaduslaboris on enam kui 30 aasta jooksul tegeldud viljapuude meristeemkultuuri rajamise ja mikropaljunduse uurimistööga. Kahjuks ei ole see toimunud regulaarselt ja oli perioode, kui viljapuude meristeemkultuuri uurimise tööd ei tehtud. Tööjõu puudumisel hävisid ka geneetiliste ressurssidena säilitatud arvukad koekultuurid paljudest liikidest ja sortidest.
Siiski oleme saanud märkimisväärseid tulemusi. Loodud on luuviljaliste paljundamise ja kasvatamise tehnoloogia, mis võimaldab in vitro (kunstlikus keskkonnas) kahe aastaga saada kultuurist hea kvaliteediga istikud. Juurdumise protsess on viidud kasvuhoonesse kilerullidesse.
Puittaimede koekultuuride rajamine on keerulisem
Esimesed meristeemkultuuri rajamise katsed maailmas tehti daaliate, krüsanteemide, nelkide ja kartuliga. Ka Eestis alustasime väärisnelgi ja kartuliga. Kui toimusid esimese katsed puittaimedega, ei olnud teada, millest tulemused sõltuvad. Rohtsete taimede meristeemkultuuri rajamiseks olime katsete tulemusena loonud hea toitesegu, mis põhineb maailmas enim kasutatud Murashige-Skoogi põhikoostisel. Selle toitesegu EVIKA modifikatsiooni peamine kasvuhormoon on kinetiin.
Enam kui 30 aastat tagasi, kui alustasime puittaimedega, kasutasime algul sama toitesegu, kuid tulemused ei õnnestunud. Alles siis, kui lisasime kinetiini asemel bensüüladeniini (BAP), hakkasid katsed tulemusi andma. Puittaimedele loodi katsete tulemusena samuti universaalne toitesegu, mida tähistame kui IVMA. Peale toitesegu koostise on puittaimedel iseärasuseks see, et koelõik hakkab pärast toitesegule kandmist varsti nekrotiseeruma, koed surevad ja regenerant muutub pruuniks, eriti lõigu alumises osas. Selle vastu on kõige tõhusam uuele toitesegule kandmine.
Kunagi ei ole ette teada, kui mitu korda peaks regeneranti üle kandma, enne kui püsiva kasvamisvõimelise meristeemkultuuri saab. Mõnel juhul aitab 2–4 korrast, mõnel juhul peab ülekandeid tegema rohkem. Taimeliigid ja sordid käituvad koekultuuris erinevalt ja seetõttu saab eduka koekultuuride rajamisega tegelda teaduslaboris, kus on vastavad tingimused ja kogenud spetsialistid. Mikropaljunduseks in vitro on vaja, samuti nagu meristeemkultuuride rajamiseks, antiseptilisi paljundusruume, toitesegu valmistamise ja steriliseerimise seadmeid.
Viljapuude meristeemkultuuri rajamiseks tuuakse lähtematerjal tavaliselt EMÜ Polli Aiandusuuringute Keskusest. Oluline on see, et lähtematerjal, mis tuuakse 25–30 cm pikkuste oksakestena, oleks võetud sordiehtsa ja hea saagivõimega viljapuudelt. Sobivaim aeg selleks tööks on märts ja aprill. Eri liigid ja sordid vajavad erinevaid toitesegu komponente, ülekandmisel erinevat intervalli jm tingimusi.
Juhtub ka nii, et mõnest sordist ei saagi esimese katsetuse järel koekultuuri. Sageli on selle põhjuseks koekultuuride saastumine seente või bakteritega, hilinemine ülekannetega või toitesegu sobimatus. Kogemused on näidanud, et mida vanem on emapuu, millelt oksad võetakse, seda raskem on paljunemisvõimelist koekultuuri rajada. Need on vaid mõned koekultuuri rajamist mõjutavad tegurid.
Mitmeid probleeme oleks vaja veel uurida, eriti vanade viljapuude koekultuuride rajamise õnnestumiseks.
Enam-vähem samad põhimõtted kehtivad ka marjapõõsastele nagu sõstrad, karusmari, mustikad, pohlad. Maasikatega on tunduvalt lihtsam, need alluvad rohttaimede meristeemkultuuride rajamise põhi- mõtetele.
Viljapuude meristeemistikute kasvatamise võib jagada järgmisteks etappideks: meristeemkultuuri rajamine, paljundamine mikrokloonimise teel, juurdumiskõlblike regenerantide kasvatamine, juurdumine, aklimatiseerumine, esimese aasta istikud ja teise aasta istikud.
Mikrokloonimisel jagatakse in vitro toitesegul arenenud puhmikud 3–5 osaks ja pannakse uuele segule, kus neid saab 4–6 nädala pärast uuesti paljundada.
Juurutamine ja kasvatamine kilerullis
Tavaliselt pannakse viljapuude mikrovõrsed juurdumiseks in vitro toitesegule mitmesugustesse anumatesse. EVIKA tehnoloogia järgi toimub viljapuude esmane juurdumine kilerullides turbasubstraadil. Seni on paremaid tulemusi andnud hapukirsid ja enamik ploomisorte.
Kilerullis juurutamine on tunduvalt odavam ja lihtsam kui in vitro juurutamine, milleks on vaja keerulise koostisega steriliseeritud toitesegusid, laboratoorseid tingimusi nende valmistamiseks, steriilseid ruume juurdumiskõlblike võrsete kandmiseks toitesegule ja reguleeritava kliimaga kasvatusruume.
Kilerullides juurutamine toimub kasvuhoones, materjalidest on vaja kasvuturvast, kilet ja juureergutit. Juurdumisel on paremaid tulemusi andnud võimalikult tihe istutus. Ühte ca 25 cm läbimõõduga kilerulli pannakse 100–120 võrset. Kilerullid kaetakse kilemütsikestega, mis tagab juurdumisel vajaliku kõrge niiskuse. Kilerullis juurdusid mikrovõrsed 4–6 nädala jooksul, juurdumisprotsent meie katsetes varieerus 20,5–100%. Tulemusi mõjutasid juureergutite kasutamine, mikrovõrsete puitumine ja sordi iseärasused. Samuti ka hooldamine.
Pärast juurdumist istutatakse taimekesed ümber I aasta kasvatamise kilerulli. Kui juurdumisrulli pannakse 100–120 võrset, siis kasvatusrulli tavaliselt 12–15 taime. Pärast istutamist hoitakse kasvatusrulle 3–4 nädalat kasvuhoones ja seejärel viiakse istikuaeda. Vastava hoolduse juures kasvavad nendest esimesel vegetatsiooniperioodil 40–70 cm pikkused istikud. Need talvituvad kilerullis ja kevadel istutatakse istikukottidesse, kus sügiseks kasvavad aeda istutamiseks valmis istikud.
Istikute kvaliteet sõltub kasvuaegsest hooldamisest ja väetamisest. Oleme katsetanud erinevaid väetamisrežiime. Vastavalt väetamisele varieerus katsetes ’Läti madalkirsi’ istikute pikkus 79–167 cm, harude arv 5–12 ja tüve läbimõõt 1,4–2,1 cm. Osal istikutel moodustusid ka õiepungad.
Hapukirsipuu on senistes katsetes kõige paremaid tulemusi andnud, edeneb hästi EVIKA toitesegul IVMA, mida kasutatakse meristeemkultuuri rajamisel ja mikropaljundamisel. Kui materjali on piisavalt paljundatud, jäetakse anumad regenerantidega 4–6 nädalaks kasvatusruumi. Selle aja jooksul kasvavad juurdumiskõlblikud, 3–4 cm pikkused võrsed.
Oleme täheldanud, et võrsed pikenevad paremini, kui regenerante vahepeal hoida madalamal temperatuuril. Kui võrsed on pisut puitunud, pannakse need kilerulli juurduma. Edasi toimitakse eespool toodud juurdumise ja istikute kasvatamise tehnoloogia kohaselt.
EVIKA katsetes on olnud 24 hapukirsi sorti ja klooni. Koguti ja säilitati kuus ’Läti madalkirsi’ klooni, nendest säilitatakse veel klooni ’Oswald’, mis on pärit Tartust Oswald Sasko koduaiast – kloon on madalakasvulisem, viljad pisut väiksemad ja kannab rikkalikult. Üks huvitavamaid kloone oli keeleteadlase Paul Ariste aiast, seda EVIKA kollektsioonis enam ei ole, aga puu kasvab tuntud teadlase Ülo Vooglaiu aias.
Maguskirsipuu mikropaljundust, juurdumist ja aklimatiseerumist on EVIKAs uuritud põhjalikumalt (Virge Vasara doktoritöö, 2003). Katsetes on olnud peamiselt Eestis aretatud sordid ja aretusnumbrid. Katsetulemused näitasid, et maguskirsipuu sordid reageerisid erinevalt nii toitesegu koostisele kui juurdumistingimustele. Maguskirsipuu sorte ja aretusnumbreid on katsetes olnud kokku 24. Kõikidest õnnestus meristeemkultuurid rajada ja istikuid kasvatada.
Maguskirsipuu kõikide sortide istikud ei harunenud alati teisel kasvuaastal. Tugevama istiku saamiseks võiks neid veel ühe vegetatsiooniperioodi istikuaias kasvatada.
Ploomipuu koekultuuride rajamisel ja mikropaljundusel kasutati EVIKA IVMA toitesegu. Kõikidest katsetatud 46 sordist õnnestus rajada koekultuurid ja neid paljundada. Mikrovõrsete juurdumisel katsetati in vitro ja plastrulli meetodit. Tulemused erinesid sorditi. Ka osa ploomiistikuid võiks jätta teiseks aastaks istikuaeda.
Õuna- ja pirnipuu koekultuuri katseid on tehtud 26 õunapuu- ja 14 pirnipuusordiga. Mõlema liigi kõikidel sortidel andis rahuldavaid või häid tulemusi EVIKA IVMA toitesegu nii koekultuuride rajamisel kui mikropaljundamisel. Meristeemkultuuri regenereerumisel erinesid tulemused sorditi ja sõltusid emapuu vanusest. 100 aasta vanuse ’Suislepa’ meristeemkultuur õnnestus rajada alles nelja katseseeria järel. Samuti saadi regenerandid mitme katseseeria järel ligikaudu 80 aasta vanuse sordi ’Martsipan’ pungadest.
Pirnipuule sobivad samad toitesegud ja kasvatusrežiim nagu õunapuule. Juurdumisel andis toitesegul in vitro paremaid tulemusi kui kilerullis, siin on vaja veel katsetada. Mõned meristeemsed pirnipuud kasvavad koduaedades ja kannavad vilju.
Teisi taimeliike, mis on olnud tulemuslikes katsetes: õunapuu pookealused, vaarikas, kultuurmustikas, pohl, mesimurakas, söödav kuslapuu, viinamari, pampel, punane, must ja valge sõstar, karusmari, kultuurpihlakas, ebaküdoonia, sirel, mitmed kase-, haava- ja vahtraliigid.
EVIKA meristeempuud kasvavad paljudes koduaedades. Mõni tuhat istikut on viidud ka Soome, Rootsi, Lätti ja Venemaale. Kuigi otseste võrdluskatsete andmed puuduvad, võib vaatlustulemuste põhjal väita, et meristeempuud hakkavad varakult kandma ja talvituvad hästi. Üks probleem on juurevõsude kasvamine. Neid on täheldatud siis, kui puu on vigastatud või muidu halvas seisus.
Koekultuuridena on võimalik säilitada hävimisohus olevaid liike, sorte, väga vanu kohalikke sorte ja rahvaaretisi. Vanadest õunapuusortidest nagu ‘Liivi sibulõun’, ‘Liivi kuldrenett’, ‘Suislepp’, ‘Martsipan’ jm on hävinud varem rajatud koekultuurid, nüüd oleks vaja need taastada ja säilitada geenipangas. Koostöös Polli Aiandusuuringute Keskusega on alustatud ploomi- ja kirsisortide meristeemkultuuride rajamise ja säilitamisega. See on hea võimalus hoida tervet istutusmaterjali levima hakanud ploomirõugete jm nakkusest eest.
Istikute tootjate ja teaduslaborite koostöös võiks rohkem kasvatada meristeemseid viljapuude istikuid, eriti kohalikke ja vähem levinud vanu sorte.
